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Una lezione sulla manipolazione dell’immunità dell’ospite da parte dei patogeni

Le infezioni farmacoresistenti uccidono ogni anno migliaia di persone e, secondo le previsioni, il numero è destinato ad aumentare. È generalmente accettato che occorrano terapie nuove ed efficaci.
Una lezione sulla manipolazione dell’immunità dell’ospite da parte dei patogeni
Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, la Klebsiella pneumoniae è ritenuta un microbo pericoloso per la salute. I ceppi resistenti agli antibiotici rappresentano un grave problema clinico in molti ospedali del mondo.

La carenza di antimicrobici e terapie antivirali, unita ai pochissimi farmaci immessi sul mercato negli ultimi anni pongono l’accento sulla necessità di nuovi bersagli e composti.

Descrivendo i meccanismi impiegati da patogeni umani per eludere l’immunità dell’ospite, si porranno le basi per lo sviluppo di terapie innovative in grado di potenziare la resistenza innata all’infezione. Il progetto INBIONET (Infection biology training network: shaping the future of infectious diseases treatments), finanziato dall’UE, ha intrapreso l’analisi di batteri, virus e parassiti enterici, allo scopo di identificare vie cellulari importanti per l’infezione, nonché determinanti patogeni implicati nella progressione della malattia. Il suo lavoro si è incentrato principalmente sulle specie Klebsiella pneumoniae, Helicobacter pylori, Streptococcus e sui virus del vaccino e dell’influenza.

Una nuova strategia per identificare bersagli di farmaci

“Si pensa che l’interferenza con la virulenza di patogeni e le vie di trasduzione del segnale dirottate da patogeni a proprio vantaggio applichino una pressione meno selettiva per lo sviluppo di resistenza rispetto a strategie tradizionali, che uccidono patogeni o ne impediscono la crescita,” spiega il coordinatore del progetto, il prof. Bengoechea.

I ricercatori hanno studiato come la manipolazione del sistema immunitario innato possa essere impiegata per affrontare le infezioni. Hanno scoperto varie strategie autoimmuni finora ignote, adottate da patogeni batterici umani.

Gli scienziati hanno osservato che, anche se ciascun patogeno adottava vie molecolari peculiari, tutti sfruttavano gli stessi meccanismi utilizzati dal nostro corpo per tornare all’omeostasi in caso di infezione. La strategia anti-immune adottata più di frequente dai patogeni consiste nell’interferire sulla loro rilevazione. Un esempio è stato fornito dalla Klebsiella pneumoniae, che manipolava macrofagi per evitare il controllo immunitario.

È stata illuminata una via di trasduzione del segnale sulla produzione di interferoni, di cui si conosceva già l’utilizzo da parte dell’ospite contro i virus. Gli scienziati hanno scoperto che gli interferoni contribuiscono alla nostra difesa contro le infezioni batteriche e alla riduzione al minimo dei danni ai tessuti. Servendosi degli interferoni, sono stati in grado di contrastare l’infezione da Klebsiella pneumoniae e di decifrare le strategie adottate dal patogeno per contrattaccare gli effetti positivi degli interferoni.

Tecnologie innovative

Per indagare sulle interazioni tra ospite e microbo, il consorzio INBIONET ha sviluppato vari nuovi modelli ex vivo, tra cui tre organoidi tridimensionali, con il fine di valutare la risposta immunitaria all’Helicobacter pylori, l’agente causativo del carcinoma gastrico, accanto a un modello di infezione polmonare ex vivo per studiare la Klebsiella pneumoniae.

Sono stati generati altri saggi a base cellulare per eseguire gli screening ad alta intensità di elaborazione, nell’intento di stabilire gli effetti patogeni sull’attivazione di vie di difesa immunitaria e immunità intrinseca alla cellula. Inoltre, il consorzio ha sviluppato modelli preclinici finalizzati a indagare su composti mirati a componenti cellulari, in relazione alle potenzialità di eliminare le infezioni. Tali modelli producono rilevanti effetti translazionali e sono stati determinanti per studiare il problema sanitario delle infezioni simultanee virali-batteriche.

Dal punto di vista della scoperta di farmaci, gli scienziati si impegneranno ora per testare numerosi farmaci già approvati per l’uso nell’uomo contro la Klebsiella pneumoniae. Considerato il poderoso corpus di prove disponibili sulla farmacodinamica, l’assenza di tossicità e potenziali effetti collaterali relativi a tali farmaci, i ricercatori ipotizzano un rapido passaggio alle sperimentazioni cliniche.

“Una pietra angolare del nostro programma consiste nella natura autenticamente collaborativa della nostra ricerca, capace di collegare diversi campi di ricerca, offrendo anche un’opportunità senza precedenti di formare ricercatori in fase iniziale in merito all’avanguardia della ricerca sulla biologia delle infezioni,” dichiara il prof. Bengoechea. È stata altrettanto importante l’opera di sensibilizzazione del pubblico riguardo all’antibioticoresistenza e alla minaccia costituita da patogeni multifarmacoresistenti, compiuta attraverso un programma per il coinvolgimento del pubblico e il sito web del progetto.

In generale, gli esiti di INBIONET rappresentano notevoli progressi per la nostra comprensione delle strategie microbiche e sicuramente impronteranno i futuri trattamenti delle infezioni.

Argomenti

Life Sciences

Keywords

Batteri antibioticoresistenti, Klebsiella pneumoniae, immunità, INBIONET, macrofago, interferone